电流型推挽全桥拓扑
全桥及推挽拓扑分析
将（1）式+（2）式，有： (Vin*W2/W1-Vo) *（ton1+ton2)= Vo*(ts1+ts2) 因：T=ton1+ton2+ts1+ts2, D= (ton1+ton2)/T 因MOSFET Q1，Q3与Q2，Q4导通时间对 称，则输出电压有： Vo=Vin*D*W2/W1 每个二极管承受的反向电压为次级线圈W2 的电压： Ur=Vin*W2/W1=Vo/D. 为避免上下臂MOSFET同时导通而造成短路 损坏MOSFET，每个MOSFET的DUTY 不应超过50%，且留有裕量. 三、电路的传输特性(断续模式) 对于断续模式，电路在一个开关周期内相 继经历六个时段，其分别为: 1、 MOSFET Q1，Q3 导通时段(ton1), W2 产生的电能经D2，D4，滤波电容C和R
Push-Pull topology analysis
假若电路在理想工作状态下, 二极管压降忽略，变压器为理想变压器，电感L释放 的能量和储存的能量相同,根据伏特-秒原理,故有: (Vin*W3/W2-Vo) *ton2 =Vo*ts2--------(2) 因W3=W4,W1=W2, ton1=ton2,ts1=ts2，D= (ton1+ton2)/T 将（1）式+（2）式，则有： Vo=Vin*D*W4/W1 若两组MOSFET同时导通,就相当于变压器一次侧线圈短路.为避免两组MOSFET同时导 通而造成短路损坏，每组MOSFET的DUTY不应超过50%，且留有裕量. 三、电路的传输特性(断续模式) 对于断续模式，电路在一个开关周期内相继经历六个时段，其分别为: 1、 MOSFET Q1导通时段(ton1), 二次侧线圈W4上产生的电能经D2,滤波电容C和R LOAD再对电感L充电，电感L电流增长. 2、 MOSFET Q1进入截止状态 ，MOSFET Q2仍处于截止，线圈W1中的电流为零,变压 器次级线圈上的电压也相应为零.电感L通过二极管D1,D2续流时段（ts1),并降到为零. 3、 MOSFET Q1，Q2仍处于截止状态 ，电感电流保持为零时段（ts2)，此时,电容C向R LOAD充电.
反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点
反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。
以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。
1.反激式开关电源：优点：-体积小，结构简单，成本较低。
-输出电流大，适用于一些高功率应用。
-效率较高，在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。
缺点：-输出电压稳定性较差，容易受到输入电压波动的影响。
-输入电流波形不纯净，含有较高的谐波成分。
-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。
2.正激式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好，能够提供较为纯净的输出电流。
-输出电流较大，适用于一些高负载应用。
-效率较高，在大部分负载条件下都能保持较高的效率。
缺点：-体积较大，结构相对复杂。
-成本较高。
-在负载率低时效率较低。
3.推挽式开关电源：优点：-输出频率较高，适用于一些高频应用。
-输出电压稳定性较好。
-体积相对较小，结构简单。
缺点：-输出电流相对较小。
-效率较低，在大负载条件下会有较大的功率损耗。
-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响，导致输出电压不稳定。
4.半桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单，成本相对较低。
缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
5.全桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单，成本相对较低。
缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
总结：根据以上分析，不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。
在选择开关电源时，应根据具体应用需求，综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素，选择最适合的拓扑结构。
推挽全桥半桥变换器
Switching Power Supply Techniques
1
第三章 开关电源基本拓扑结构
一、拓扑结构分类
二、基本分析方法
三、开关电源基本拓扑
2
隔离型拓扑结构
推挽变换器
Push-pull Converter
3
推挽变换器
基本电路
特点： 1、变压器磁芯双边磁 化磁芯，磁芯利用率高， 变压器体积可减理
* *
9
全桥变换器
偏磁问题
铁心偏磁是由于加在电感或变压器线圈的 正、反两个方向的V - s 面积不等所造成的。 当电感或变压器线圈加以交变电压时, 铁 心内磁链满足的方程
如果u 是对称方波, 磁链是对称锯齿波。 正、负半周磁链的变化量分别为
如果u 的幅度或宽度受到扰动, 造成正、 反两方向V - s 面积不等, 即Δψ+≠Δψ- ， 磁密的摆动范围就会产生漂移。
14
半桥变换器
基本工作原理
BS Bm
-Im(max) Im(max)
B = 2Bm
-Bm
15
半桥变换器
考虑变压器漏感时的工作原理
BS
Bm
-Im(max) Im(max)
B = 2Bm
-Bm
16
开关电源基本拓扑
五种变换器的比较
17
五种变换器的比较
电路 优点 电路较简单，成本 低，可靠性高，驱 动电路简单 缺点
4
推挽变换器
基本工作原理
1. 有续流二极管时
5
推挽变换器
2. 无续流二极管时
6
隔离型拓扑结构
全桥变换器
Full-bridge Converter
开关电源11种拓扑结构介绍
开关电源11种拓扑结构介绍1、基本的脉冲宽度调制波形这些拓扑结构都与开关式电路有关。
基本的脉冲宽度调制波形定义如下：2、Buck降压■把输入降至一个较低的电压。
■可能是最简单的电路。
■电感/电容滤波器滤平开关后的方波。
■输出总是小于或等于输入。
■输入电流不连续 (斩波)。
■输出电流平滑。
3、Boost升压■把输入升至一个较高的电压。
■与降压一样，但重新安排了电感、开关和二极管。
■输出总是比大于或等于输入(忽略二极管的正向压降)。
■输入电流平滑。
■输出电流不连续 (斩波)。
4、Buck-Boost降压-升压■电感、开关和二极管的另一种安排方法。
■结合了降压和升压电路的缺点。
■输入电流不连续 (斩波)。
■输出电流也不连续 (斩波)。
■输出总是与输入反向 (注意电容的极性)，但是幅度可以小于或大于输入。
■“反激”变换器实际是降压-升压电路隔离（变压器耦合）形式。
5、Flyback反激■如降压-升压电路一样工作，但是电感有两个绕组，而且同时作为变压器和电感。
■输出可以为正或为负，由线圈和二极管的极性决定。
■输出电压可以大于或小于输入电压，由变压器的匝数比决定。
■这是隔离拓扑结构中最简单的■增加次级绕组和电路可以得到多个输出。
6、Forward正激■降压电路的变压器耦合形式。
■不连续的输入电流，平滑的输出电流。
■因为采用变压器，输出可以大于或小于输入，可以是任何极性。
■增加次级绕组和电路可以获得多个输出。
■在每个开关周期中必须对变压器磁芯去磁。
常用的做法是增加一个与初级绕组匝数相同的绕组。
■在开关接通阶段存储在初级电感中的能量，在开关断开阶段通过另外的绕组和二极管释放。
7、Two-Transistor Forward双晶体管正激■两个开关同时工作。
■开关断开时，存储在变压器中的能量使初级的极性反向，使二极管导通。
■主要优点：■每个开关上的电压永远不会超过输入电压。
■无需对绕组磁道复位。
8、Push-Pull推挽■开关（FET）的驱动不同相，进行脉冲宽度调制（PWM）以调节输出电压。
正激类(全桥、半桥、推挽、正激)变压器计算
2、 由电路参数计算以下值: 磁通摆幅： Δ B = 3、 试选磁芯型号： 更多选择 磁芯型号： 类型/厂家： E型/TDK 可输出功率： 20.01115062 EE25.4-Z 27 0.336 T 开通时间： Tonmax = 14 μ s 选择常用磁芯 Ae(cm2) 0.403 AＷ(cm2) 0.425 ｌＷ(cm) 4.94 ｌｅ(mm) 48.7
1.414 A W k W j 原边方波 Idc= 电流峰值 4 DN p Wt(g/对) 10 窗口长(mm)
Ve(cm3)
1963
ｌｅ/Ae(mm-1) 1.208436725
1、变压器原边最小输入电压：Vpmin=NpΔ BAe/Tonmax(电磁感应定律，Np：原边匝数)
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2 正激类（全桥、半桥、推挽、正激）变压器计算 1、 确定电路参数: 电路拓扑： 全桥 半桥 推挽 正激 工作频率： 电流密度： fT = 31.25 kHz j = 4 A/mm2 占 空 比： 预估效率： Dmax = 0.875 η = 0.92 最大磁密： Bmax = 0.168 T 填充系数： kW = 0.4
电源常用拓扑结构特点及波形
电源常用拓扑结构特点及波形基本名词电源常见的拓扑结构■Buck降压■Boost升压■Buck-Boost降压-升压■Flyback反激■Forward正激■Two-Transistor Forward双晶体管正激■Push-Pull推挽■Half Bridge半桥■Full Bridge全桥基本的脉冲宽度调制波形这些拓扑结构都与开关式电路有关。
基本的脉冲宽度调制波形定义如下：1、Buck降压特点■把输入降至一个较低的电压。
■可能是最简单的电路。
■电感/电容滤波器滤平开关后的方波。
■输出总是小于或等于输入。
■输入电流不连续(斩波)。
■输出电流平滑。
2、Boost升压特点■把输入升至一个较高的电压。
■与降压一样，但重新安排了电感、开关和二极管。
■输出总是比大于或等于输入(忽略二极管的正向压降)。
■输入电流平滑。
■输出电流不连续(斩波)。
3、Buck-Boost降压-升压特点■电感、开关和二极管的另一种安排方法。
■结合了降压和升压电路的缺点。
■输入电流不连续(斩波)。
■输出电流也不连续(斩波)。
■输出总是与输入反向(注意电容的极性)，但是幅度可以小于或大于输入。
■“反激”变换器实际是降压-升压电路隔离（变压器耦合）形式。
4、Flyback反激特点■如降压-升压电路一样工作，但是电感有两个绕组，而且同时作为变压器和电感。
■输出可以为正或为负，由线圈和二极管的极性决定。
■输出电压可以大于或小于输入电压，由变压器的匝数比决定。
■这是隔离拓扑结构中最简单的■增加次级绕组和电路可以得到多个输出。
5、Forward正激■降压电路的变压器耦合形式■不连续的输入电流，平滑的■因为采用变压器，输出可以■增加次级绕组和电路可以获■在每个开关周期中必须对变绕组。
■在开关接通阶段存储在初级6、Two-Transistor Fo 特点■两个开关同时工作。
■开关断开时，存储在变压器■主要优点：■每个开关上的电压永远不会■无需对绕组磁道复位。
全桥及推挽拓扑分析
流电压逆变为幅值同输入电压相同的
交流电压,加在变压器一次侧线圈W1,
再通过变压器传递能量到二次侧线圈
W2，线圈W2上的交流电压经过四个
3
1
3
1
1
L
3
3
TOROID IRON
MOSFET
D1 D2
1
Q1 MOSFET Q2
MUR860
2
MUR860
Uo
1
1
1 T1 5
3
Q4 MOSFET
2
1
W1 W2
48
TRANSFORMER D4
Q3
3
3
R C Rload
CAPACITOR
D3
MOSFET
3
MUR860 MUR860
1
Full bridge topology analysis
二极管全桥整流为直流电压，直流电压再经电感L和电容C滤波输出。 二、电路的传输特性(连续模式)（设变压器1PIN和5PIN为同名端）
Vo=Vin*D*W4/W1 若两组MOSFET同时导通,就相当于变压器一次侧线圈短路.为避免两组MOSFET同时导
通而造成短路损坏，每组MOSFET的DUTY不应超过50%，且留有裕量. 三、电路的传输特性(断续模式) 对于断续模式，电路在一个开关周期内相继经历六个时段，其分别为: 1、 MOSFET Q1导通时段(ton1), 二次侧线圈W4上产生的电能经D2,滤波电容C和R
因其在工作时一次只有一个MOSFET在工作， 因此其驱动线路相对简单。
Push-Pull电路的输出形式有：1、变压器次
级线圈输出抽头+半桥全波整流（见图示 DC
topology输出形式) 。2、输出无抽头+全
开关电源中的功率变换器拓扑、分析与设计 3反激变换器的拓扑结构
此培训资料来源于德州仪器（TI）和中国电源学会（世纪电源网）合作举办的“TI 现场培训”课程，世纪电源网同意在 TI 网站上分享这些文档。
第二单元基本DC-DC变换器1.Buck变换器2.Boost变换器3.Buckboost变换器4.基本变换器总结12何为基本DC-DC 功率变换器？gV gI oI oV ont sT son T t d =由上图可知，当输入和输出不需要隔离时，一个最基本的DC-DC 功率变换器，其组成只能有也必须有下列四个元器件，它们分别是：有源开关（一般为MOSFET ），无源开关（一般为二极管），滤波电感和滤波电容。
到目前为止，最基本的DC-DC 功率变换器共有3个，它们分别是Buck （降压式）变换器，Boost （升压式）变换器和Buckboost （升降式）变换器。
为了方便推导DC-DC 功率变换器的稳态关系，在介绍具体的基本DC-DC 功率变换器之前，先介绍一种获得PWM DC-DC 功率变换器在CCM 下的稳态关系的简单方法----电感电压的伏秒平衡定律。
3电感电压的伏秒平衡定律对于已工作在稳态的DC-DC 功率变换器，有源开关导通时加在滤波电感上的正向伏秒一定等于有源开关截止时加在电感上的反向伏秒。
)(t V L )(t I LI gsV onT sT sonT T D =)(t V L 1L V 2L V )(t I L 1L I D 2L I D 1t D 2t D ttt因为：111)(t i L dt t dI LV L L L D D ==onT t ££02222)(t i L dt t dI L V L L L D D ==son T t T ££由于：01>L V 02<L V 所以：，，0111>D ´=D Lt V i L L 0222<D ´=D Lt V i L L 稳态时，必有：21L L i i D -=D 否则的话，电感电流会朝一个方向增加而使电感饱和，并致电路工作不正常。
九个最有用的电源拓扑结构图
九个最有用的电源拓扑结构图2010-08-08 15:00现代电源设计大约开始于三十年前，只有少数的拓扑结构可以很好地服务于业界。
在80年代，对新的和领先的电源转换技术的研究创建了数以千计的可以加以使用的新型拓扑结构。
今天，主流行业已回到早期拓扑结构。
少数的相同的电路可以为大多数应用提供最佳解决方案。
在电源设计开始，有三种基本的转换器：降压式、升压式和降压-升压式。
早期分析论文仅覆盖了这些拓扑结构。
也有的转换器表现完全与这些基本拓扑结构一样。
它们被认为是降压式、升压式和降压-升压系列，电路中内建了隔离。
内建在降压式转换器系列是正激、双开关正激、半桥、全桥和推挽式。
升压有一种隔离型号，可以采用一个桥接或推挽式电路。
隔离降压-升压电路是著名的反激式转换器。
发明新的电源拓扑结构和研究其工作正成为有趣的研究工作。
这形成了过去的大部分研究，尤其在80年代期间。
一些新奇的电路发明出来，绞尽脑汁以全面了解它们的操作。
Caltech的论文提出了超过300个新的拓扑结构，使用了更多的开关和二极管。
有一段时间，似乎老的待机拓扑结构已处于被取代的危险之中。
对许多需要生产产品的设计人员来说，这是一个非常困惑的时间。
在阅读会议论文之后，工程师们很想尝试预示着上佳表现，但是却被证明很难投入生产的奇异新颖的拓扑结构。
因此，业界兜了一大圈又回到原处。
现在，几乎所有设计都依赖于原来的基本拓扑结构。
例外的是对某些非常高密度的应用，或者是不寻常的电压及功率范围，但是工作的工程师几乎总能用一组基本电路找到可做的工作。
这不是说行业没有进展。
行业有了长足的发展——恰恰不是通过使用根本不同的电路拓扑结构。
主要进展一直在正确的应用中明智地利用正确的电路，某些拓扑结构将电源分割成较小的若干块（如母板VRM和负载点转换器）、先进的封装、新的硅片器件，以及小心应用低损耗开关。
1. 降压式转换器降压式转换器是所有电源中最基本的。
它提供比输入更低的电压输出，可以用在不需要隔离的所有功率级别。
常见反激式、正激式、桥式、推挽式DC／DC电源变换器的拓扑类型
主题: 常见反激式、正激式、桥式、推挽式DC／DC电源变换器的拓扑类型常见DC/DC电源变换器的拓扑类型见表1～表3所列。
表中给出不同的电路结构，同时也给出相应的电压及电流波形(设相关的电感电流为连续工作方式)。
PWM表示脉宽调制波形，U1为直流输入电压，UDS为功率开关管S1(MOSFFT)的漏一源极电压。
ID1为S1的漏极电流。
IF1为D1的工作电流，U0为输出电压，IL为负载电流。
T为周期，t为UO呈高电平(或低电平)的时问及开关导通时间，D为占空比，有关系式：D=t/T。
C1、C2均为输入端滤波电容，CO为输出端滤波电容，L1、L2为电感。
1、常见单管DC/DC电源变换器
2、常见反激式或正激式DCDC电源变换器
3、常见桥式或推挽式DCDC电源变换器。
低压大电流大功率软开关全桥变换器拓扑结构分析
低压大电流大功率软开关全桥变换器拓扑结构分析*杨钰辉 **(南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘 要:分析研究了低压大电流全桥变换器电路拓扑结构。
分别介绍了功率变压器初级移相控制零电压(ZVS)P WM和移相控制零电压零电流(ZVZCS)P WM软开关全桥变换器主电路拓扑结构,以及功率变压器次级适宜采用的不同电路拓扑形式,并对其优缺点进行了对比分析。
文中简要说明了在变换器输入级加入功率因数校正环节的必要性。
关键词:发射机;变换器;拓扑结构中图分类号:TN830 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2007)04-0047-04 The topol ogical anal ysis of the f u ll bri dge converter based on lo w voltage,h i gh curre nt,h i gh po wer soft s w itchesY ANG Yu hui(N anjing M arine Radar Institute,N anjing210015,China)A bstract:I n th is paper,the topo log ical struct u re o f t h e lo w voltage,h i g h curren,t full bridge(FB) converter is ana l y zed.The m a i n c ircuit topolog ies of the Z VS P WM and ZVZCS P WM based so ft s w itc h i n g,full bridge converters used i n the pri m ary stage of the transfor m er are intr oduced.Besi d es,the d ifferent circu it topolog ical structures of the secondary stage o f the transfor m er are presented w ith the ir advantages and d isadvantages co m pared.The necessity of addi n g a part for pow er factor correction i n the i n put stage of t h e converter is g i v en briefly.K eyw ords:solid state trans m itter;converter;topo l o g i c al structure1 引 言随着固态功率放大技术的发展,固态脉冲雷达发射机所需电源的功率也随之增大。
AC-DC常用拓扑介绍解析
DCM/CCM的基本实现思想（1）
• 基本实现思想是峰值电流控制和零电流检测。 • 检测电感电流，与基准相比较，当电流达到正 弦基准电流（为输入电压信号与电压环误差放 大器输出的乘积） 时，产生一个关断MOSFET 信号，随之电感电流下降；当电路检测到电感 电流过零时，产生一个开通MOSEFT信号，从 而保持电感电流始终工作于连续和断续的临界 状态。
DCM/CCM的实际考虑
• 1、峰值检测关断容易引入干扰。为了克服功 率管开通时的电流检测信号噪声，芯片一般带 有Leading Edge Blanking功能，防止超过峰 值电流基准而导致功率管误关断。但是LEB引 入又会带来最小导通时间（1uS以上）的问题。 2、 ZCD的检测通常是通过电感两端电压小于 某个值而实现的，在高压输入（大于280V） 的峰值处，很容易满足该条件，导致开关管关 断后立即导通。引起电感激磁不平衡，电感电 流连续甚至电感饱和，电感峰值电流过大的问 题。
AC-DC常用拓扑介绍
• PFC常用拓扑 • DC/DC主电路常用拓扑
DC-DC主电路常用拓扑
• • • • • • 反激 单正激 双正激拓扑 对称半桥拓扑 推挽拓扑 移相全桥拓扑
反激电路的基本形式
优点：电路简单，不需要滤波电感。容易实现多 路输出。输入电压范围宽。适用于输出电流较小 的场合，比如AC-DC的辅助电源。 缺点：纹波电流较大，需要较大的滤波电容。能 量大部分储存在气隙，功率较大时不适合。
AC-DC常用拓扑介绍
• 欢迎大家批评指正
•
BMP/CP测试室
AC-DC常用拓扑介绍
• PFC常用拓扑 • DC/DC主电路常用拓扑
PFC常用拓扑
• PF=有功功率/视在功率=I1COSΦ/Itotal。 • 单相APFC应用最为广泛的拓扑为 BOOST。 • 主要实现两个功能：1、功率因数的校正 （一般大于90%）；2、在输入电压大范 围变化时（90~264V） ，保持输出母线 的稳定（一般为390V）。 • 我司常用的拓扑为峰值电流型DCM/CCM临 界连续和平均电流型CCM两种。
全桥及推挽拓扑分析
全桥及推挽拓扑分析全桥拓扑是一种电力变压器，它将直流输入转换为交流输出。
它由四个开关管组成，通常使用MOSFET或IGBT器件。
其中两个开关管一次性开启，另外两个一同关闭，然后反相操作重复此过程，从而在输出端产生交流波形。
全桥拓扑的一个重要优点是能够产生双向流动的电流，即可以将直流输入转换为交流输出，也可以将交流输入转换为直流输出。
推挽拓扑是一种电力变换器，它将交流输入转换为直流输出。
它由两个互补的开关管组成，分别称为NPN和PNP晶体管。
当NPN晶体管导通时，PNP晶体管关闭，并且反之亦然。
通过交替地控制这两个开关管，可以将交流输入转换为直流输出。
推挽拓扑的一个重要优点是输出端电压的稳定性，它能够产生平滑的直流输出。
为了更好地理解全桥和推挽拓扑的工作原理和特点，可以进行以下分析：1. 工作原理：全桥拓扑的工作原理是通过交替控制四个开关管的导通状态，将直流输入转换为交流输出。
当开关管A和开关管B导通时，输入电压从Vdc正极通过开关管A、负载和开关管B到达Vdc负极。
当开关管C和开关管D导通时，输入电压从Vdc负极通过开关管C、负载和开关管D到达Vdc正极。
通过这种方式，可以在输出端产生交流波形。
推挽拓扑的工作原理是通过交替控制NPN和PNP晶体管的导通状态，将交流输入转换为直流输出。
2.开关过程：全桥拓扑中，当一个开关管导通时，另一个开关管关闭，这样可以避免导通路径短路。
开关过程需要精确控制，以确保正常的电流流动和输出波形质量。
推挽拓扑中，NPN和PNP晶体管交替导通，确保输出端电压的稳定性。
3.效率：全桥拓扑的效率较低，因为在开关过程中会存在较大的功耗损耗。
推挽拓扑的效率较高，因为输出端电流流动的路径相对简单，功耗损耗较小。
4.输出电压：全桥拓扑可以产生较高的输出电压，因为通过串联各个开关管可以将输入电压叠加。
推挽拓扑的输出电压较低，通常在输入电压的范围内变换。
总的来说，全桥和推挽拓扑是一种常用的电力变换方式，它们在直流至交流和交流至直流的变换过程中发挥重要作用。
第四章 推挽&正激变换器拓扑
例：设计一个用于通信行业的200W正激变换器。最小 和最大输入电压分别为38V及60V，初级电流幅值和最 大关断应力分别为
I pft = 3.13Po / Vdc = 3.13(200) / 38 = 16.5 A Vms = 2.6Vdc = 2.6 × 60 = 156V
采用耐压至少为200V的功率器件 的功率器件 采用耐压至少为
复位绕组电流有效值的选择和线径的选择
其中Lmg为式2.39计算出来的带气隙的励磁电感 注意：励磁电流很小，复位绕组用线径小于 号的导线绕制即可 注意：励磁电流很小，复位绕组用线径小于30号的导线绕制即可
4.2 正激变换器
输出滤波器的设计
输出电感的设计
输出电容的设计
4.3 双管正激变换器
特点：有两个开关管， 特点：有两个开关管，关断
第四章 推挽和正激变换器拓扑
功 率 变 换 电 路
不隔离型
降压、升压、降-升 降压、升压、 压、库克变换器
单端 隔离型 双端
反激、正激 反激、 推挽、半桥、 推挽、半桥、 全桥
第四章 推挽和正激变换器拓扑
4.1 推挽拓扑 推挽拓扑(Push-Pull Topology) 4.2 正激变换器拓扑 正激变换器拓扑(Forward Converter Topology) 4.3 双管单端正激ed-Ended) 4.4 交错正激变换器拓扑 交错正激变换器拓扑(Interleaved ~) 本章小结
设计原则及变压器的设计参考单端正激变换器。 设计原则及变压器的设计参考单端正激变换器。
4.4 交错正激变换器
基本工作原理
两个相同的单端正激变换器交替 工作（各占半个周期）， ），其次级 工作（各占半个周期），其次级 电流通过整流二极管相加。 电流通过整流二极管相加。
六种基本DCDC变换器拓扑结构总结
六种基本DC/DC变换器拓扑，依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑。
半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决。
半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制。
正激变换器绕组复位正激变换器LCD复位正激变换器RCD复位正激变换器有源钳位正激变换器双管正激吸收双正激有源钳位双正激原边钳位双正激软开关双正激推挽变换器无损吸收推挽变换器推挽变换器:推挽变换器是双端变换器.其实是两个正激变换器通过变压器耦合而来,基本推挽变换器好处是驱动不需隔离,变压器双端磁化,只要两个开关管.但是,变压器绕组利用率低,开关管电压应力为输入两倍,所以一般只适合低压输入的场合.而且有个问题就是会出现偏磁,所以要采用电流型控制等方法来避免.如果将两个双管正激同样耦合,可以构成四开关管的推挽变换器,也就是所谓的双双管正激.其管子电压应力下降为输入电压.其他等同.推挽正激是最近出现的一种新拓扑,通过一个电容来解决变换器漏感尖峰,偏磁等问题.在VRM中有应用.半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑.半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决.半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制.全桥变换器全桥变换器在大功率场合是最常用了,特别是移项ZVS和ZVZCS 接下去,会收集一些三电平变换器贴出来,在以后就给出boost族的隔离变换器....反激变换器.....正反激变换器......APFC.....PPFC.... 单级PFC.....谐振变换器等.....三电平变换器(three level converter)选了看起来比较舒服的两个拓扑,这些三电平是半桥演化而来,同样可以演化出多电平变换器,合适高压输入场合.而且可以通过全桥的移相控制方式实现软开关.。
开关电源 拓扑 电路
开关电源的拓扑是指开关电源电路的结构形式，常见的开关电源拓扑包括：降压（Buck）电路：将输入电压降低至所需电压的电路。
升压（Boost）电路：将输入电压升至所需电压的电路。
升降压（Buck-Boost）电路：既可以升压也可以降压的电路。
正激式（Forward）电路：一种单端正激式电源变换器，使用一个磁性变压器实现电压变换。
反激式（Flyback）电路：一种单端反激式电源变换器，使用一个磁性变压器实现电压变换。
半桥（Half-Bridge）电路：一种将两个开关管连接在电源变压器的初级线圈中的电路。
全桥（Full-Bridge）电路：一种将四个开关管连接在电源变压器的初级线圈中的电路。
推挽（Push-Pull）电路：一种将两个开关管交替工作的电路，可以消除直流分量并提高效率。
交错式（Interleaved）电路：将两个或多个开关电源的输出端并联，以增加输出电流能力并降低纹波的电路。
这些拓扑可以根据实际需求进行选择和组合，以满足不同的电源设计要求。
推挽全桥双向直流变换器的研究
推挽全桥双向直流变换器的研究1 引言随着环境污染的日益严重和新能源的开发，双向直流变换器得到了越来越广泛的应用，像直流不停电电源系统，航天电源系统、电动汽车等场合都应用到了双向直流变换器。
越来越多的双向直流变换器拓扑也被提出，不隔离的双向直流变换器有Bi Buck/Boost、Bi Buck-Boost、Bi Cuk、Bi Sepic-Zeta;隔离式的双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等拓扑结构。
不同的拓扑对应于不同的应用场合，各有其优缺点。
推挽全桥双向直流变换器是由全桥拓扑加全波整流演变而来。
推挽侧为电流型，输入由蓄电池供给，全桥侧为电压型，输入接在直流高压母线上。
此双向直流变换器拓扑适用在电压传输比较大、传输功率较高的场合。
本文分析了推挽全桥双向直流变换器的工作原理，通过两种工作模式的分析，理论上证明了此拓扑实现能量双向流动的可行性，并对推挽侧开关管上电压尖峰形成原因进行了分析，提出了解决方法，在文章的最后给出了仿真波形和实验波形。
2 工作原理图1为推挽全桥双向DC/DC变换器原理图。
图2给出了该变换器的主要波形。
变换器原副边的电气隔离是通过变压器来实现的，原边为电流型推挽电路，副边为全桥电路，该变换器有两种工作模式：(1)升压模式：在这种工作模式下S1 、S2 作为开关管工作; S3，S4 ，S5 ，S6 作为同步整流管工作，整流方式为全桥整流，这种整流方式适用于输出电压比较高，输出电流比较小的场合。
由于电感L 的存在S1、S2 的占空比必须大于0.5。
(2)降压模式：在这种工作模式下S3，S4，S5，S6 作为开关管工作，S1 、S2 作为同步整流管工作，整流方式为全波整流。
分析前，作出如下假设：所有开关管、二极管均为理想器件;所有电感、电容、变压器均为理想元件;，;2.1 升压工作模式在升压工作模式下，原边输入为电流型推挽电路，副边输出为全桥整流电路。
S1 ，S2 作为开关管工作，S3 ，S4，S5，S6 作为同步整流管工作。
推挽式拓扑结构
推挽式拓扑结构推挽式拓扑结构是一种常见的直流-交流（DC-AC）转换器拓扑结构。
它由两个互补的功率开关组成，一个用于进行输入电压的放大和一个用于进行反相。
推挽式拓扑结构可以实现高效率的电源转换，广泛应用于电子设备中，如电源适配器、医疗设备、家用电器等领域。
推挽式拓扑结构主要由三个部分组成，一个输入电源、一个输出电路和一个驱动电路。
其中输入电源提供电能，输出电路将输入电能转换为所需的形式，驱动电路控制功率开关的开关状态，从而实现电能的传递。
在推挽式拓扑结构中，正半周输入电压为V1，负半周输入电压为V2。
输入电压经过变压器产生反向电压Vp和正向电压Vn, Vp和Vn之间的电压差就是输出电压Vo。
其中，输出电路包括输出滤波电路和负载电路。
输出滤波电路能够消除输出电路中的高频谐波，从而得到干净的输出电压。
在推挽式拓扑结构中，驱动电路的主要作用是控制功率开关的开关状态。
驱动电路通常由信号输入、隔离、电流放大和驱动电路等组成。
其中，驱动电路的隔离部分具有高绝缘性能，能够保护控制电路不受高压电源的损害。
电流放大器部分可以放大输入信号，为下一步控制功率开关的开关状态打下基础。
驱动电路部分可以提供高电平和低电平信号，使功率开关在高电平和低电平之间转换。
在推挽式拓扑结构中，功率开关的主要作用是控制电流和电压的方向。
功率开关包括NPN型晶体管、PNP型晶体管、MOS型晶体管等。
其中，NPN型晶体管通常被用于传导正向电流，而PNP型晶体管则用于传导反向电流。
MOS型晶体管具有优异的电压控制性能，因此被广泛应用于推挽式拓扑结构中。
几种常见的开关电源拓扑结构及应用
几种常见的开关电源拓扑结构及应用什么是拓扑呢?所谓电路拓扑就是功率器件和电磁元件在电路中的连接方式，而磁性元件设计，闭环补偿电路设计及其他所有电路元件设计都取决于拓扑。
最基本的拓扑是Buck(降压式)、Boost(升压式)和Buck/Boost(升/降压)，单端反激(隔离反激)，正激、推挽、半桥和全桥变化器。
下面简单介绍一下常用的开关电源拓扑结构。
Buck电路首先我们要讲的就是Buck电路。
Buck电路也成为降压(step-down)变换器。
它的电路图是下面这样的：晶体管，二极管，电感，电容和负载构成了主回路，下方的控制回路一般采用PWM(脉冲宽度调制)芯片控制占空比决定晶体管的通断。
Buck电路的功能是把直流电压Ui转换成直流电压Uo，实现降压目的。
展开剩余88%反激变换器反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源，与之对应的有正激式开关电源。
反激(FLY BACK)，具体是指当开关管接通时，输出变压器充当电感，电能转化为磁能，此时输出回路无电流;相反，当开关管关断时，输出变压器释放能量，磁能转化为电能，输出回来中有电流。
反激式开关电源中，输出变压器同时充当储能电感，整个电源体积小、结构简单，所以得到广泛应用。
应用最多的是单端反激式开关电源。
优点：元器件少、电路简单、成本低、体积小，可同时输出多路互相隔离的电压;缺点：开关管承受电压高，输出变压器利用率低，不适合做大功率电源。
Boost电路Boost(升压)电路是最基本的反激变换器。
Boost变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。
上面的图就是Boost电路图。
Boost电路是一个升压电路，它的输出电压高于输入电压。
Buck/Boost变换器Buck/Boost变换器：也叫做升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但它的输出电压的极性与输入电压相反。
Buck/Boost变换器可以看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。
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电流型推挽全桥拓扑
电流型推挽全桥拓扑是一种常见的电路结构，被广泛应用于电力电子领域。
它是一种用于控制大功率直流负载的电路拓扑，具有高效率、低损耗和可靠性强的特点。
电流型推挽全桥拓扑由四个开关管和一个直流电源组成。
四个开关管分为两对，每对包含一个上开关管和一个下开关管。
它们通过交替开关控制，实现对直流负载的高效能转换。
在实际应用中，开关管通常是功率MOSFET或IGBT管。
在电流型推挽全桥拓扑中，当上开关管导通时，下开关管必须断开，反之亦然。
这样可以避免两个开关管同时导通而引起短路。
通过适时地控制开关管的导通和断开，可以实现对电流的正负半周期控制，从而控制直流负载的输出电压。
在正半周期中，上开关管导通，下开关管断开。
此时，直流电源的正极连接到直流负载的负极，而直流电源的负极连接到直流负载的正极。
这样，电流从直流电源的正极通过上开关管流入直流负载，形成正向电流。
同时，直流负载的负极电压为电源电压，实现电压升压。
在负半周期中，上开关管断开，下开关管导通。
此时，直流电源的正极连接到直流负载的正极，而直流电源的负极连接到直流负载的负极。
这样，电流从直流负载的正极通过下开关管流回直流电源，
形成反向电流。
同时，直流负载的负极电压为电源电压，实现电压降压。
电流型推挽全桥拓扑的工作原理可以通过以下步骤进行简单说明：
1. 正半周期：上开关管导通，下开关管断开。
直流负载的负极电压为电源电压，实现电压升压。
2. 负半周期：上开关管断开，下开关管导通。
直流负载的负极电压为电源电压，实现电压降压。
通过适时地切换上下开关管的导通状态，可以实现对直流负载的输出电压进行精确控制。
同时，电流型推挽全桥拓扑具有较低的导通损耗和开关损耗，提高了整个系统的效率。
电流型推挽全桥拓扑在实际应用中具有广泛的用途。
它常用于直流电机驱动、电力转换、电源逆变等领域。
在直流电机驱动中，电流型推挽全桥拓扑可以实现对电机的正反转控制，调节电机的转速和转矩。
在电力转换中，它可以实现不同电压等级之间的能量转换，满足不同电气设备的需求。
在电源逆变中，它可以将直流电源转换为交流电源，为家庭和工业设备提供稳定的交流电源。
电流型推挽全桥拓扑是一种高效、可靠的电路结构，广泛应用于电力电子领域。
它通过适时地控制开关管的导通和断开，实现对直流负载的电流和电压的精确控制。
在实际应用中，电流型推挽全桥拓
扑展现出其独特的优势和灵活性，为各种电力电子系统提供了可靠的电源和控制手段。